一种通过星际介质中条纹探测磁场强度的新方法

近期对分子云弥散部分的研究揭示了被称为条纹的平行、有序低密度纤维状结构。沿磁力线流动、Kelvin-Helmholtz 不稳定性与磁流体波是提出的多种形成机制之一。通过观测、数值与理论分析的协同，先前研究指出磁流体波模型是唯一能解释条纹观测性质的模型。基于该模型的预言，我们在此开发了一种通过分子与尘埃连续谱观测相结合来测量条纹时间演化的方法。我们的方法不仅可探测分子云中的时间变化，还可估计投影到天空平面上的磁场有序分量与涨落分量的强度。我们通过耦合非平衡化学建模与非局部热力学平衡谱线辐射转移的二维磁流体动力学模拟，针对化学与辐射转移效应校验了我们的新方法。我们发现理论预言、模拟与金牛座分子云中条纹的观测之间吻合良好。我们得到天空平面磁场值为 $\rm{27 \pm 7} ~\rm{\mu G}$，与先前通过 Davis-Chandrasekhar-Fermi 方法的估计一致，且磁场涨落分量与有序分量之比约为 10\%。